專利名稱：配電網電氣設備圖的顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種配電網電氣設備圖的顯示裝置。
背景技術：
目前，配電網電氣設備圖常用的顯示裝置有以下幾種-
(1) 采用ActiveX或Com技術在客戶端的網頁上顯示配電網電氣設備圖。這種顯示方式存在如下缺點
(a) 客戶端的配置一般都很低，當顯示的配電網電氣設備數量很大(10萬以上)時，客戶端的運行速度將會很慢，打開多個瀏覽器會發生瀏覽器內存溢出的問題；
(b) 采用這種方式，在顯示的配電網電氣設備數量很大的情況下，將會有大量的數據從服務器下載，造成服務器的壓力很大，容易造成網絡阻塞，并且大量的數據從網絡傳輸也容易導致客戶端顯示圖形速度慢；
(c) ActiveX本身存在大量的安全漏洞，入侵者容易利用這些漏洞編寫出帶病毒或惡意代碼的ActiveX網頁，那么只要用戶使用IE瀏覽器來訪問這些網頁，惡意代碼就會攻擊整個操作系統，對計算機及網絡的安全性具有嚴重威脅；
(d) 無法實現跨平臺使用。ActiveX只能在Windows操作系統上使用，
造成使用范圍有局限性；
(e) 無法在配置很低的PDA等智能設備上顯示數量很大的電氣設備圖;
(f) 當電氣設備數量增加時，還需要升級客戶端計算機的配置。
(2) 采用Java的applet技術在客戶端的網頁上顯示配電網電氣設備圖。這種顯示方式存在如下缺點
(a) 客戶端的配置一般都很低，當顯示的配電網電氣設備數量很大(10
萬以上)時，客戶端的運行速度將會很慢，打開多個瀏覽器會發生瀏覽器內
存溢出的問題；
(b) 采用這種方式，在顯示的配電網電氣設備數量很大的情況下，將會 有大量的數據從服務器下載，造成服務器的壓力很大，容易造成網絡阻塞， 并且大量的數據從網絡傳輸也容易導致客戶端顯示圖形速度慢；
(c) applet在給人們帶來好處的同時，也帶來了潛在的安全隱患，applet 的設計者有機會入侵他人的機器，因此人們使用具有Java功能的瀏覽程序之 時，對于瀏覽的網頁的地點就不能不多加留意；
(d) 如果顯示配電網電氣設備數量很大時，它也無法在配置很低的PDA 等智能設備上使用；
(e) 當電氣設備數量增加時，也需要升級客戶端計算機的配置。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種資源占用 少、顯示速度快、安全可靠性高、對硬件要求低、能夠跨平臺使用的配電網 電氣設備圖的顯示裝置。
本發明所采用的技術方案是本發明包括輸入Svg文件的裝置，用于定
義2D或3D的配電網電氣設備圖形屬性以及當前配電網電氣圖的設備構成和 設備之間的關系；輸入xml數據或數據庫接口的裝置，用于定義2D或3D圖 形的設備詳細信息；圖形數據優化的裝置，用于采用四叉樹算法對圖形數據 進行分類，以對設備圖形顯示的處理過程進行優化；生成GIF圖片格式的裝 置，用于把所述圖形數據優化的裝置送過來的設備圖形信息，采用圖形庫來 顯示2D或3D的配電網電氣設備圖，并轉化為GIF格式的圖片；顯示GIF 圖形和GIF圖形交互的裝置，用于通過ajax技術收集用戶的輸入信息，將所述輸入信息采用xml格式傳遞到服務器上，并在客戶端采用雙緩沖的方式顯示服務器發送的GIF格式圖片和相關信息。
采用四叉樹算法對圖形數據進行分類包括如下步驟
(1) 把原始圖即全圖作為根節點，該圖包含所有的設備；
(2) 把全圖平均分割為四個設備區域塊，作為全圖分割設備區域塊的四個下級樹節點；
(3) 如果步驟(2)中的某一設備區域塊的設備個數大于200，則把這一區域塊當作原始圖，繼續執行步驟(1)和(2)的操作進行分割，直到當前設備區域塊中的設備個數小于或等于200時為止；
(4) 如果步驟(2)中的設備區域塊中的設備個數均小于或等于200則不再分割。
所述圖形數據優化的裝置還用于對圖形處理進行調度，以對設備圖形顯示的處理過程進行優化。
所述對圖形處理進行調度，用于在多核CPU或多個圖形處理器的服務器上，在當前圖形處理器的用戶數量超過其處理能力時，啟動新的圖形處理器；反之，當圖形處理器的用戶數量減少到其處理能力富余時，則自動關閉多余的圖形處理器。
所述采用雙緩沖的方式顯示服務器發送的GIF格式圖片的過程包括
(1) 客戶端采用兩個圖片，首先，設定顯現的圖片為第一圖片，隱藏的圖片為第二圖片；
(2) 在用戶操作代表所述電氣設備圖的當前顯示狀態的第一圖片時，把操作命令發送到服務器，服務器收到客戶端命令后生成一個代表所述操作命令后的所述電氣設備圖狀態的GIF格式的圖片，然后處于隱藏狀態的所述第二圖片獲取所述操作命令后的所述電氣設備圖狀態的GIF格式的圖片開始更新；
(3) 當所述第二圖片更新成功后，由隱藏狀態變為顯現狀態，同時，所述第一 圖片由顯現狀態變為隱藏狀態；
(4) 當用戶操作更新成功后的所述第二圖片時，把新的操作命令發送到服務器，服務器收到客戶端新的操作命令后生成一個代表所述新的操作命令后的所述電氣設備圖狀態的GIF格式的圖片，然后處于隱藏狀態的所述第一圖片獲取所述新的操作命令后的所述電氣設備圖狀態的GIF格式的圖片開始更新；
(5) 當所述第一圖片更新成功后，由隱藏狀態變為顯現狀態，同時，所述第二圖片由顯現狀態變為隱藏狀態，重新回到步驟(1)的狀態。
所述圖形庫為OpenGL圖形庫。
所述配電網電氣設備圖形屬性用于定義設備圖符的基本信息，包括名稱、編號以及設備由有哪些基本圖符組成。
所述基本圖符為幾何圖形元素包括線、面、矩形、球形、折線、多邊形。所述設備詳細信息包括設備的履歷、型號、電壓值、電流值。所述輸入信息包括用戶當前坐標、放大比例、操作的圖層。
本發明的有益效果是由于本發明采用GIF格式的圖片顯示方式，采用GIF格式的圖形比png或jpg格式的圖形壓縮率高，圖片的壓縮率越高，顏色失真也就越嚴重，配電網的電氣設備圖只需要采用10 80種顏色就完全能夠滿足需要，因此采用GIF格式圖形完全能滿足要求，GIF格式圖片在顯示同樣的設備圖形時，數據量比其他的圖片格式更小，因此從服務器把圖片數據發送到客戶端，客戶端再顯示處理的速度更塊；采用GIF格式還可以實現簡單的動畫，如實現某個開關顏色閃動或開合狀態的變化，只需在服務器上動態生成兩張圖片后，合并成一張GIF格式的圖片，并發送到客戶端，否則要實現開關閃動顏色或開合狀態的變化，就需要客戶端每隔幾秒從服務器下載圖形，增加服務器的負擔，客戶端的閃動的時間也是不一致的；另外，因為采用GIF格式的圖片顯示圖形，因此客戶端就不用擔心安全性和跨平臺的問題；即使是配置很低的PDA等智能設備也能很快顯示復雜的配電網電氣設備
8圖；當電氣設備數量增加時，也不需要升級客戶端計算機的配置，保護用戶 的投資；故本發明資源占用少、顯示速度快、安全可靠性高、對硬件要求低、 能夠跨平臺使用；
由于本發明采用四叉樹算法對圖形數據進行分類和采用雙緩沖的方式顯 示服務器發送的GIF格式圖片，優化了配電網電氣設備圖顯示的速度，并且 讓用戶操作很流暢，故本發明資源占用少、顯示速度快。
圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明包括輸入Svg文件的裝置，用于定義2D或3D的配 電網電氣設備圖形屬性以及當前配電網電氣圖的設備構成和設備之間的關 系，所述配電網電氣設備圖形屬性用于定義設備圖符的基本信息，包括名稱、 編號以及設備由有哪些基本圖符組成，所述基本圖符為幾何圖形元素包括線、 面、矩形、球形、折線、多邊形；輸入xml數據或數據庫接口的裝置，用于 定義2D或3D圖形的設備詳細信息，所述設備詳細信息包括設備的履歷、型 號、電壓值、電流值，它是對圖形屬性的補充；圖形數據優化的裝置，用于 采用四叉樹算法對圖形數據進行分類，以對設備圖形顯示的處理過程進行優 化，所述圖形數據優化的裝置還用于對圖形處理進行調度，所述對圖形處理 進行調度，用于在多核CPU或多個圖形處理器的服務器上，在當前圖形處理 器的用戶數量超過其處理能力時，啟動新的圖形處理器；反之，當圖形處理 器的用戶數量減少到其處理能力富余時，則自動關閉多余的圖形處理器；生 成GIF圖片格式的裝置，用于把所述圖形數據優化的裝置送過來的設備圖形 信息，采用圖形庫來顯示2D或3D的配電網電氣設備圖，并轉化為GIF格式的圖片，所述圖形庫為OpenGL圖形庫；顯示GIF圖形和GIF圖形交互的裝 置，用于通過ajax技術收集用戶的輸入信息，所述輸入信息包括用戶當前坐 標、放大比例、操作的圖層，將所述輸入信息采用xml格式傳遞到服務器上， 并在客戶端采用雙緩沖的方式顯示服務器發送的GIF格式圖片和相關信息。 采用四叉樹算法對圖形數據進行分類包括如下步驟
(1) 把原始圖即全圖作為根節點，該圖包含所有的設備；
(2) 把全圖平均分割為四個設備區域塊，作為全圖分割設備區域塊的四 個下級樹節點；
(3) 如果步驟(2)中的某一設備區域塊的設備個數大于200，則把這一 區域塊當作原始圖，繼續執行步驟(1)和(2)的操作進行分割， 直到當前設備區域塊中的設備個數小于或等于200時為止；
(4) 如果步驟(2)中的設備區域塊中的設備個數均小于或等于200則不 再分割。
如果全圖的比例尺是l:50m，用戶要在l:200m下査看電氣設備圖，系統 就會根據用戶的當前的坐標(0， 0)和比例尺l:200m，可以直接得到當前用 戶所在的第二級第一個設備區域塊，這樣用戶就可以直接進行當前設備區域 塊的操作，其他的三個區域塊設備就可暫不使用了，這樣圖形運行速度就可 提高至少3/4。
所述采用雙緩沖的方式顯示服務器發送的GIF格式圖片的過程包括
(1) 客戶端采用兩個圖片，首先，設定顯現的圖片為第一圖片，隱藏的 圖片為第二圖片；
(2) 在用戶操作代表所述電氣設備圖的當前顯示狀態的第一圖片時，把 操作命令發送到服務器，服務器收到客戶端命令后生成一個代表所 述操作命令后的所述電氣設備圖狀態的GIF格式的圖片，然后處于 隱藏狀態的所述第二圖片獲取所述操作命令后的所述電氣設備圖狀 態的GIF格式的圖片開始更新；
10(3) 當所述第二圖片更新成功后，由隱藏狀態變為顯現狀態，同時，所
述第 一 圖片由顯現狀態變為隱藏狀態；
(4) 當用戶操作更新成功后的所述第二圖片時，把新的操作命令發送到 服務器，服務器收到客戶端新的操作命令后生成一個代表所述新的 操作命令后的所述電氣設備圖狀態的GIF格式的圖片，然后處于隱 藏狀態的所述第一圖片獲取所述新的操作命令后的所述電氣設備圖 狀態的GIF格式的圖片開始更新；
(5) 當所述第一圖片更新成功后，由隱藏狀態變為顯現狀態，同時，所 述第二圖片由顯現狀態變為隱藏狀態，重新回到步驟(1)的狀態。
本發明實現的詳細方法如下-
(1) 根據Svg文件提供的2D/3D的配電網的電氣設備圖，找出設備的 種類，生成設備種類的圖形唯一ID;
(2) 根據Svg文件提供的2D/3D的配電網的電氣設備圖，找出配電網 的電氣設備圖所有的設備總的個數，然后找出單個設備的基本屬性，包括坐 標、旋轉的角度、旋轉方向、它的設備種類、名稱、編號等，根據設備的唯 一編號作為關鍵值，把基本設備保存在映射中；
(3) 如果需要得到設備更加詳細的信息，通過xml數據或數據庫接口的 裝置，根據設備的唯一編號來獲取；
(4) 生成完所有的設備對象后，把這些設備發送到圖形數據優化的裝
置；
(5) 圖形數據優化的裝置把設備采用四叉樹的數據結構，把設備進行分 類存放，這樣保證既可以快速的定位到設備，也可以減少對設備的訪問的范 圍，提高了速度；
(6) 客戶端顯示GIF圖形和GIF圖形交互的裝置，把收集來的用戶信 息發送到生成GIF圖片格式的裝置；
(7) 生成GIF圖片格式的裝置接受到命令后，把命令又轉化為圖形數據優化的裝置能識別的命令；
(8) 圖形數據優化的裝置找出用戶需要的設備的圖形信息發送到生成
GIF圖片格式的裝置；
(9) 生成GIF圖片格式的裝置根據設備的圖形信息，調用OpenGl圖形 庫生成GIF格式的圖片；
(10) 客戶端顯示GIF圖形和GIF圖形交互的裝置就從服務器得到圖 形的信息，采用雙緩存的技術顯示給用戶。
通過上述處理，本發明既可以實現完美的解決安全性問題和跨平臺的問 題，也能在配置低的PDA等智能設備上很好的使用，當電氣設備數量增加時， 也不需要升級客戶端計算機的配置，保護用戶的投資。
本發明可廣泛應用于配電設備監控領域。
權利要求
1、一種配電網電氣設備圖的顯示裝置，其特征在于包括——輸入Svg文件的裝置，用于定義2D或3D的配電網電氣設備圖形屬性以及當前配電網電氣圖的設備構成和設備之間的關系；——輸入xml數據或數據庫接口的裝置，用于定義2D或3D圖形的設備詳細信息；——圖形數據優化的裝置，用于采用四叉樹算法對圖形數據進行分類，以對設備圖形顯示的處理過程進行優化；——生成GIF圖片格式的裝置，用于把所述圖形數據優化的裝置送過來的設備圖形信息，采用圖形庫來顯示2D或3D的配電網電氣設備圖，并轉化為GIF格式的圖片；——顯示GIF圖形和GIF圖形交互的裝置，用于通過ajax技術收集用戶的輸入信息，將所述輸入信息采用xml格式傳遞到服務器上，并在客戶端采用雙緩沖的方式顯示服務器發送的GIF格式圖片和相關信息。
2、 根據權利要求l所述的配電網電氣設備圖的顯示裝置，其特征在于采用 四叉樹算法對圖形數據進行分類包括如下步驟(1) 把原始圖即全圖作為根節點，該圖包含所有的設備；(2) 把全圖平均分割為四個設備區域塊，作為全圖分割設備區域塊的四 個下級樹節點；(3) 如果步驟(2)中的某一設備區域塊的設備個數大于200，則把這一 區域塊當作原始圖，繼續執行步驟(1)和(2)的操作進行分割， 直到當前設備區域塊中的設備個數小于或等于200時為止；(4) 如果步驟(2)中的設備區域塊中的設備個數均小于或等于200則不 再分割。
3、 根據權利要求1或2所述的配電網電氣設備圖的顯示裝置，其特征在于-所述圖形數據優化的裝置還用于對圖形處理進行調度，以對設備圖形顯示 的處理過程進行優化。
4、 根據權利要求3所述的配電網電氣設備圖的顯示裝置，其特征在于所述對圖形處理進行調度，用于在多核CPU或多個圖形處理器的服務器上，在當前圖形處理器的用戶數量超過其處理能力時，啟動新的圖形處理器； 反之，當圖形處理器的用戶數量減少到其處理能力富余時，則自動關閉多 余的圖形處理器。
5、 根據權利要求l所述的配電網電氣設備圖的顯示裝置，其特征在于所述 采用雙緩沖的方式顯示服務器發送的GIF格式圖片的過程包括(1) 客戶端采用兩個圖片，首先，設定顯現的圖片為第一圖片，隱藏的 圖片為第二圖片；(2) 在用戶操作代表所述電氣設備圖的當前顯示狀態的第一圖片時，把 操作命令發送到服務器，服務器收到客戶端命令后生成一個代表所 述操作命令后的所述電氣設備圖狀態的GIF格式的圖片，然后處于 隱藏狀態的所述第二圖片獲取所述操作命令后的所述電氣設備圖狀 態的GIF格式的圖片開始更新；(3) 當所述第二圖片更新成功后，由隱藏狀態變為顯現狀態，同時，所 述第一 圖片由顯現狀態變為隱藏狀態；(4) 當用戶操作更新成功后的所述第二圖片時，把新的操作命令發送到 服務器，服務器收到客戶端新的操作命令后生成一個代表所述新的 操作命令后的所述電氣設備圖狀態的GIF格式的圖片，然后處于隱 藏狀態的所述第一圖片獲取所述新的操作命令后的所述電氣設備圖 狀態的GIF格式的圖片開始更新；(5) 當所述第一圖片更新成功后，由隱藏狀態變為顯現狀態，同時，所 述第二圖片由顯現狀態變為隱藏狀態，重新回到步驟(1)的狀態。
6、 根據權利要求l所述的配電網電氣設備圖的顯示裝置，其特征在于所述 圖形庫為OpenGL圖形庫。
7、 根據權利要求l所述的配電網電氣設備圖的顯示裝置，其特征在于所述配電網電氣設備圖形屬性用于定義設備圖符的基本信息，包括名稱、編號 以及設備由有哪些基本圖符組成。
8、 根據權利要求7所述的配電網電氣設備圖的顯示裝置，其特征在于所述 基本圖符為幾何圖形元素包括線、面、矩形、球形、折線、多邊形。
9、 根據權利要求l所述的配電網電氣設備圖的顯示裝置，其特征在于所述 設備詳細信息包括設備的履歷、型號、電壓值、電流值。
10、 根據權利要求1所述的配電網電氣設備圖的顯示裝置，其特征在于所 述輸入信息包括用戶當前坐標、放大比例、操作的圖層。
全文摘要
本發明公開了一種配電網電氣設備圖的顯示裝置，旨在提供一種資源占用少、顯示速度快、安全可靠性高、對硬件要求低、能夠跨平臺使用的配電網電氣設備圖的顯示裝置。本發明包括輸入Svg文件的裝置、輸入xml數據或數據庫接口的裝置、圖形數據優化的裝置、生成GIF圖片格式的裝置、顯示GIF圖形和GIF圖形交互的裝置。本發明可廣泛應用于配電設備監控領域。
文檔編號G06F17/22GK101493810SQ20081002604
公開日2009年7月29日 申請日期2008年1月25日 優先權日2008年1月25日
發明者別志銘, 武興強, 濤 海, 蘇宏勛 申請人:珠海許繼芝電網自動化有限公司